С древних времен мореплаватели наблюдали явление, когда вода неожиданно уходила, открывая дно моря. Из-за такой шутки Мирового океана корабли садились на мель. Но через некоторое время вода прибывала, корабли продолжали плавание.
С приливами и отливами люди связывали различные фантастические гипотезы, ученые пытались дать научное объяснение. Только в начале ХХ века океанологам и астрономам удалось найти связь между водами Мирового океана и силой гравитации Луны.
Что такое приливы и отливы
Явление изменения уровня воды в море или океане наблюдается в разных уголках земного шара.
Цикл выглядит следующим образом:
- «полная вода» – происходит прилив, достигающий пикового значения;
- уровень воды удерживается;
- «малая вода» – начинается отлив, достигающий минимального уровня.
Периодичность настолько стабильная, что люди научились предвидеть время прихода «часа пик» и использовать его с пользой. Высота уровня воды зависит от типа рельефа местности. Там, где берега пологие, прилив не так заметен, как вблизи скалистых прибрежных территорий. Даже визуально определяется подъем уровня воды, измеряющийся несколькими метрами.
Но не везде приливно-отливный цикл заметен глазу. Жители Черноморского и Средиземноморского побережья его почти не ощущают. В других местах притяжение Луны способно почти полностью на время осушить акваторию.
Интересный факт. В заливе Ваддензе в Ваттовом море отливы составляют 3 метра. Учитывая, что глубина залива такая же, во время «малой воды» дно полностью оголяется.
Самые высокие приливы регулярно фиксируются в северо-американском заливе Фанди – до 19 метров и в заливах Бретани в Европе – до 14 метров.
Приливные волны, заходя в русла рек, способны вызывать сильнейшие разрушения. Их формы, типы и размеры варьируются. Угроза возникает, когда отлив встречается с приливом в узком канале реки. Высокий морской прилив формирует турбулентный волновой фронт и поднимается волна, способная разрушить все на своем пути. Самое ужасающее явление наблюдается на реке Цаньтан в Китае – высота волны превышает 9 метров.
Причины приливов и отливов
Явление, которое многие столетия считалось загадкой, получилось объяснить при помощи закона всемирного тяготения. Луна, взаимодействуя с Землей, как огромный магнит притягивает к себе ее частицы. Это главная причина образования приливно-отливного процесса. Таким же образом влияет Солнце, но его силы менее ощутимы на планете. Это объясняется тем, что Солнце, хоть и большая по величине звезда, находится оно на более значительном расстоянии, поэтому солнечная приливная амплитуда меньше.
Приливы и отливы зависят от фазы Луны и имеют выраженную периодичность. В среднем цикл длится 12-13 часов, а из-за того, что Земля вращается, за сутки явление отмечается дважды. Средняя продолжительность явления – 6 часов.
Наиболее сильные приливы и отливы наблюдаются в периоды, когда происходит новолуние и полнолуние. В это время Луна и Солнце принимают положение в одной плоскости с Землей. Их силы объединяются, притяжение увеличивается.
Может возникнуть вопрос, куда же уходит вода во время отлива. Объяснение просто. Там где Луна влияет на Землю, действуя, как магнит и притягивая воды Мирового океана, начинается прилив. С другой стороны – отлив. Получается, вода просто циркулирует, прибывая в одном месте, убывая в другом, смещаясь вслед за спутником.
Виды
Приливы и отливы отличаются по длительности цикла. Изучая явление, ученые смогли найти закономерность и даже составить таблицы для ориентирования капитанов судов. Но в некоторых случаях научное сообщество так и не смогло найти объяснение частоте и скорости приливов и отливов. Они получили название «аномальные», наблюдаются в Английском канале и в Белом море.
Основные виды приливно-отливных циклов:
- Полусуточные. За один суточный период происходит 2 прилива и 2 отлива. Наблюдаются в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах.
- Суточные. Явление происходит в водах Тихого океана 1 раз в сутки, выражено незначительно в экваториальной области. Редко фиксируются сильные приливы в момент значительного отклонения спутника.
- Смешанные. Явление полностью зависит от даже незначительных склонений Луны. Ученые фиксируют изменения за половину суток и за сутки с разной конфигурацией.
В объемах океана изменение уровня воды не так заметно, потому что она равномерно распределяется по всей площади глади. Но встречая преграду на своем пути, например, крутой скалистый берег или дамбу, прилив ощутим даже визуально.
Использование
Научившись понимать физику явления, человек все же никак не может влиять на природный процесс. В середине прошлого века были предприняты попытки использовать влияние сил гравитации в энергетике. Тогда начали возводить гидроэлектростанции, работа которых основывалась на использовании приливов и отливов. Но низкая производительность энергии и высокие затраты на строительство заставили большинство стран отказаться от этой идеи. Сегодня приливные электростанции вырабатывают всего 2% энергии от общемирового значения.
